呼和浩特职业学院教案首页 课 题第一章绪论 授课时间2015.3.9 授课对象2013级生物技术及应用1、2班 授课学时 1.熟悉生物分离的原理、对象、分离的一般工艺过程及 教学目的方法的选择 2. 掌握生物分离技术的特点与应用 3.掌握生物分离过程检测的主要项目与技术 教学重点 生物分离的一般工艺过程 教学难点 检测原理及方法 教学方法 举例法，归纳法，讲授法， 图示法，启发法，作业法等 (一)组织教学：点名、检查学生的出勤情况(5min) (二)从现实生活生物产品追至原料，导入课程：生物分 教学步骤离与检测技术(15min) 仑 (三)本课程的学习目标及课程评价要求(8min) 内容提要 (三)讲授本次课内容（生物分离概念，过程，特点，检 测手段)(60min) (四)小结与思考题，结束本次课(2min) 备注
呼和浩特职业学院教案首页 课 题 第一章 绪 论 授课时间 2015.3.9 授课对象 2013 级生物技术及应用 1、2 班 授课学时 2 教学目的 1．熟悉生物分离的原理、对象、分离的一般工艺过程及 方法的选择 2．掌握生物分离技术的特点与应用 3．掌握生物分离过程检测的主要项目与技术 教学重点 生物分离的一般工艺过程 教学难点 检测原理及方法 教学方法 举例法，归纳法，讲授法，图示法，启发法，作业法等 教学步骤 及 内容提要 （一）组织教学:点名、检查学生的出勤情况（5min） （二）从现实生活生物产品追至原料，导入课程：生物分 离与检测技术（15min） （三）本课程的学习目标及课程评价要求（8 min） （三）讲授本次课内容（生物分离概念，过程，特点，检 测手段）（60 min） （四）小结与思考题，结束本次课（2 min） 备注
实例1： 教学提示 鱼肝油一是以深海鳕鱼为原料 举例法 实例2： 抗生素以发酵液为原料 总结共同点： 举例法 混合物 较纯的物质 此过程就称为生物分离 发问：在整个生物分离过程当中，想知道分离的效果怎么样？ 提问(2-3名同学) 总结：解决方法是生物检测技术 归纳法 所以，这门课程就是以生物分离与检测为主的生物工程下游重要技术为 主要学习内容的一门课程。 启发法 课程要求与考核办法： 提问法 过程考核 3:7○ 期末老核 学习本课程的方法及要求： 理论联系实际，增加动手能力。 讲授新课： 何为生物分离与检测技术？有何特点？ 第一章绪论 第一节概述 一、生物分高技术的基本涵义 生物分离技术是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发 酵液、培养液)及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 二、生物分离的基本原理 主要是依据离心力、分子大小（筛分）、浓度差、压力差、电荷效应、吸 附作用、静电作用、亲和作用、疏水作用、溶解度、平衡分离等原理对原料 或产物进行分离、纯化。不同的分离对象需要采用不同的分离方法才能有效 地被分离
实例 1： 鱼肝油-是以深海鳕鱼为原料 实例 2： 抗生素-以发酵液为原料 总结共同点： 混合物-较纯的物质 此过程就称为生物分离 发问：在整个生物分离过程当中，想知道分离的效果怎么样？ 提问（2-3 名同学） 总结：解决方法是生物检测技术 所以，这门课程就是以生物分离与检测为主的生物工程下游重要技术为 主要学习内容的一门课程。 课程要求与考核办法： 学习本课程的方法及要求： 理论联系实际，增加动手能力。 讲授新课： 何为生物分离与检测技术？有何特点？ 第一章 绪 论 第一节 概述 一、生物分离技术的基本涵义 生物分离技术是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发 酵液、培养液）及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 二、生物分离的基本原理 主要是依据离心力、分子大小（筛分）、浓度差、压力差、电荷效应、吸 附作用、静电作用、亲和作用、疏水作用、溶解度、平衡分离等原理对原料 或产物进行分离、纯化。不同的分离对象需要采用不同的分离方法才能有效 地被分离。 教学提示 举例法 举例法 归纳法 启发法 提问法
三、生物分离技术的发展历史 教学提示 16世纪人们发明了用水蒸气蒸馏从鲜花与香草中提取天然香料的方法：到 20世纪40年代初，大规模深层发酵生产抗菌素：近年来发展的新生物技术包 括利用基因工程菌生产人造胰岛素，人与动物疫苗等产品，某粗产物的含量 极低，而对分离所得最终产物的要求却更高了。因而，生物分离技术与装备 的发展日趋复杂与完善。 第二节生物分离的过程与特点 一、生物分离的基本过程 (一)生物分离工艺流程： 一般包括原料的选取、预处理、细胞破碎、固-液 分离、初步纯化（分离）、精制（高度纯化）和成品加工等过程。 副板书 发酵液 动植物 图示法 预处理 胞外产物 胞内产物 细胞破碎 细胞破碎 萃取与预处理 固液分离 固液分离 沉淀分离 静态吸附 静态离子交换 初步纯化 萃取分离 膜分离 吸附层析 离子交换层析 精制 胶层析 亲 层付 脱盐、浓缩 成品加工 结品干 图1-1生物分离的一般工艺过程
三、生物分离技术的发展历史 16 世纪人们发明了用水蒸气蒸馏从鲜花与香草中提取天然香料的方法；到 20 世纪 40 年代初，大规模深层发酵生产抗菌素；近年来发展的新生物技术包 括利用基因工程菌生产人造胰岛素，人与动物疫苗等产品，某粗产物的含量 极低，而对分离所得最终产物的要求却更高了。因而，生物分离技术与装备 的发展日趋复杂与完善。 第二节 生物分离的过程与特点 一、生物分离的基本过程 （一）生物分离工艺流程：一般包括原料的选取、预处理、细胞破碎、固-液 分离、初步纯化（分离）、精制（高度纯化）和成品加工等过程。 教学提示 副板书 图示法 发酵液 （培养液） 胞外产物 预处理 固-液分离 细胞破碎 胞内产物 固-液分离 初步纯化 精制 成品加工 动植物 原料 细胞破碎 萃取与预处理 沉淀分离 静态吸附 静态离子交换 萃取分离 膜 分 离 吸附层析 离子交换层析 凝胶层析 亲和层析 疏水层析 高效液相色谱 脱盐、浓缩 结晶、干燥 图 1-1 生物分离的一般工艺过程
教学提示 (二)生物分离的各阶段的常用方法 1、发酵液的预处理：加热、调pH、絮凝和凝聚。 副板书 2、固液分离：沉降、离心分离、过滤、错流过滤。 3、细胞破碎：机械法：高压匀浆、高速珠磨、超声波破碎：非机械法： 化学法、酶解法、渗透压冲击法、冻结融化法、干燥法。 4、初步纯化：沉淀法、吸附法、萃取法、超滤法 5、高度纯化：层析、亲和层析、凝胶层析、离子交换层析、电泳、结品和重 结晶。 6、成品加工：无菌过滤、去热原、干燥、冷冻干燥、喷雾干燥、制剂。 二、生物分离技术的特点 1、产物的快速分离纯化。 2、对原料液进行高度浓缩。 3、借助新型的分离技术 4、除去有害人类健康的物质 5、采用利于保持目标产物产品质量的操作条件 第三节生物分离方法的选择与评价 一、生物分高方法的选择 对于一个未知化学结构和性质的组分的分离制备设计，大致可按以下六 个基本步骤进行： 1、查找与待分离组分相关的基础性研究资料，建立相应的分析鉴定方法： 过程不可 领倒 2、开展制备物的理化性质稳定性的预备试验： 3、开展材料处理及抽提方法的选择试验： 4、进行分离纯化方法、程序的摸索及其分离效果的评价： 5、进行产物均一性的测定： 6、进行中间试验和工业生产应用的放大设计，确定最佳的分离方法。 二、生物分离技术的评价 1、分离效率及其选择性 2、产品质量 3、产品安全 4、牛立工芳 5、生产成本 第四节生物检测技术 一、生物检测项目 蛋白质，离子，盐，脂肪，等等
（二） 生物分离的各阶段的常用方法 1、发酵液的预处理： 加热 、调 pH、絮凝和凝聚。 2、固液分离：沉降、离心分离、过滤、错流过滤。 3、细胞破碎 ：机械法：高压匀浆、高速珠磨、超声波破碎；非机械法： 化学法、酶解法、渗透压冲击法、冻结融化法、干燥法。 4、初步纯化：沉淀法、吸附法、萃取法、超滤法 5、高度纯化：层析、亲和层析、凝胶层析、离子交换层析、电泳、结晶和重 结晶。 6、成品加工：无菌过滤、去热原、干燥、冷冻干燥、喷雾干燥、制剂。 二、生物分离技术的特点 1、产物的快速分离纯化。 2、对原料液进行高度浓缩。 3、借助新型的分离技术 4、除去有害人类健康的物质 5、采用利于保持目标产物产品质量的操作条件 第三节 生物分离方法的选择与评价 一、生物分离方法的选择 对于一个未知化学结构和性质的组分的分离制备设计，大致可按以下六 个基本步骤进行： 1、查找与待分离组分相关的基础性研究资料，建立相应的分析鉴定方法； 2、开展制备物的理化性质稳定性的预备试验； 3、开展材料处理及抽提方法的选择试验； 4、进行分离纯化方法、程序的摸索及其分离效果的评价； 5、进行产物均一性的测定； 6、进行中间试验和工业生产应用的放大设计，确定最佳的分离方法。 二、生物分离技术的评价 1、分离效率及其选择性 2、产品质量 3、产品安全 4、生产工艺 5、生产成本 第四节 生物检测技术 一、生物检测项目 蛋白质，离子，盐，脂肪，等等。 二、生物检测技术 常规化学分析和仪器分析方法以及特殊方法。 教学提示 副板书 过程不可 颠倒
总结：生物分离技术其实质是研究如何从混合物中把一种或几种物质分 教学提示 离出来的科学技术，是一门应用性很强、科技含量较高的学科，涉及到物理 化学、生物学等方面的知识和操作技术。 作业思考题： 1生物分离技术的特点？ 2生物分离的基本原理？ 作业法
总结 ：生物分离技术其实质是研究如何从混合物中把一种或几种物质分 离出来的科学技术，是一门应用性很强、科技含量较高的学科，涉及到物理、 化学、生物学等方面的知识和操作技术。 作业思考题： 1 生物分离技术的特点？ 2 生物分离的基本原理？ 教学提示 作业法